【电力拖动系统方案与电动机选择】是电气工程领域的重要内容,涉及电力拖动系统的构成、电源选择、电机匹配、调速方案、起制动控制等多个关键环节。下面将对这些知识点进行详细阐述。
**电力拖动系统的基本构成**包括电动机、供电电源、控制设备和生产机械。选择方案时,需综合考虑电源类型、电机特性、负载匹配、调速需求、经济指标和系统可靠性。
**电力拖动系统供电电源的选择**有三种主要类型:交流工频50Hz电源、独立变流机组电源和电力电子变流器电源。电力电子变流器电源由电力电子器件组成,如整流器、变频器、交流调压器和逆变器,提供了更灵活的电源选项。
**电力拖动系统的稳定性**主要取决于电动机与负载的配合。通过分析电动机的机械特性与负载转矩特性,可以判断系统的稳定性。例如,图13.1展示了不同电动机与恒转矩负载的配合情况。
**调速方案**是电力拖动系统设计的关键。对于他励直流电动机,常见的调速方式有电枢回路串电阻调速、电枢调压调速和弱磁调速,分别对应恒转矩和恒功率调速。同步电动机调速主要通过改变频率和电压,而异步电动机则可采用变频、变极和改变转差率等方式,不同的调速方式适应不同的负载特性。
**起动和制动方案**对系统性能有很大影响。起动时,电动机的起动转矩必须大于负载转矩,且起动电流需限制在一定范围内。鼠笼式异步机常采用特殊设计或软起动、变频起动来改善起动性能。制动方法包括反接、能耗和回馈制动,选择时需权衡制动时间、实现难度和经济性。
**反转和正反转切换**要求平稳连续。直流电动机通常具有更好的反转性能,但现代交流电机技术的发展,如无刷直流电动机和开关磁阻电动机,也能实现平滑切换。
**平稳性和快速性**是评价电力拖动系统性能的重要指标,可以通过动力学方程式计算电动机起制动或调速过程的时间。为了缩短起制动时间,应优化相关参数。
电力拖动系统方案与电动机选择是一个涉及多因素综合考虑的过程,需要根据具体应用需求,结合电源类型、电机特性、调速方案和控制策略,以达到高效、稳定和经济的运行效果。